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一文看懂實現智能制造的十項技術

2018/06/20

  智能制造改革牽扯的是整個制造業,毫無疑問這是一個萬億級別的大市場。所屬的細分市場各個都是大片藍海:未來10年中國機器人市場將達6000億元人民幣;預計2018年,中國民用無人機市場將達到110。9億元;預計至2020年,中國自動化物流系統市場規模將超過1000億元……

  智能制造是一個非常大非常廣的概念,除了涉及制造企業本身,還與供應鏈的上下游企業息息相關,它包含自動化、信息化、智能物流、智能計算、智能決策等多個方面。智能制造的實現是一個從手工到半自動化,再到全自動化,最終實現智能化、柔性化生產的過程。智能制造將制造業與信息技術和互聯網技術相結合,在生產工藝、生產管理、供應鏈體系、營銷體系等多個方面實現全產業鏈的互聯互通。

  那么,企業該如何實現自己的智能制造改革呢?以下十項技術都是知識點:

  1、多源多通道數據實時采集感知技術

  多源傳感器數據采集是智能制造過程中實現智能感知的前提,通過各類傳感器(壓力傳感器、位移傳感器、視覺傳感器等)組成,實現對多源多通道分布式數據的實時采集、分析和轉換等。

  多源傳感器數據采集系統包含以下幾項技術:

  ·信號轉換技術

  ·實時網絡通信技術

  ·多線程管理技術

  ·數據緩存池技術

  ·黑匣子技術

  ·信息安全技術

  2、異構數據內容融合與傳輸共享技術

  通過對各種異構計算數據進行內容分析和融合處理,從海量數據中挖掘隱藏信息和有效數據,提高智能制造過程中各種裝備狀態監測的準確性。

  異構數據包括:海量的多媒體傳感數據、文本/超文本、聲音數據、影像數據、視頻序列等。

  3、復雜工況的多任務自適應協同技術

  智能制造的實現往往需要能夠自主分析當前的工況環境和任務要求,實現多任務自適應協同規劃,并根據不同任務難度自適應調整作業策略。

  多工況包含以下幾種(以挖掘作業為例):

  ·常用,挖掘形狀規則,且經常使用該功能

  ·特殊,挖掘形狀規則,但不經常使用

  ·自主標記,挖掘形狀不規則,但經常使用

  ·高度自定義,高度依賴駕駛經驗的操作

  4、多機協同的集群化交互與控制技術

  智能制造的多機集群模仿生物集群行為,單機間通過彼此信息交互與自主控制來進行協同工作,從而可在各種險惡環境下低成本完成多樣性的復雜任務。

  具體包括:

  ·遠程操控端,人機交互裝置遠程遙控,任務指派和監控

  ·移動用戶端,網頁、APP做任務指派和監控

  ·智能機械端,環境感知、機身工況傳感、自主作業控制

  ·移動互聯網,無線數據通訊承載

  ·衛星定位,導航與測量輔助

  ·云端數據中心,環境建模分析,任務和軌跡規劃,大數據分析和診斷

  5、大數據驅動故障診斷深度學習技術

  制造裝備運行過程中產生的海量特征數據蘊含大量的故障信息,在收集智能裝備運行特征數據的基礎上,應用深度學習算法對大數據進行知識挖掘,獲尋與故障有關的診斷規則,實現對制裝備的故障進行智能預測和分析。

  6、數字孿生與數字樣機建模分析技術

  數字孿生充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映了相對制造過程中各裝備的全生命周期過程。

  7、多技術路線工作方案優化決策技術

  針對不確定性的、半結構化或非結構化的智能制造工作方案決策問題,通過信號推理、定量推理等方法,在不確定性、不完備、模糊信息的環境下實現智能制造與產品設計旨在服役多目標多技術路線工作方案優化的自主決策。

  8、工藝工裝協同推送與自動裝夾技術

  個性化推送技術及語義檢索技術融入工藝工裝推送過程中,基于融合智能裝備與產品工藝工裝特征的個性化語義檢索,形成個性化的工藝工裝協同推送機制,提高智能制造工藝設計過程中獲取產品工藝工裝的效率。

  9、產品知識圖譜與知識網絡構建技術

  通過對分布的多學科知識數據進行結構層次上的集成,消除多學科多領域知識數據的語法和語義分歧,使得數據結構具有一致性,進而對設計設計庫數據進行知識表示,完成知識庫的建立。

  結構化數據、半結構化數據、非結構化數據通過結構化改造和篩選整合,形成趨同或者一致且無冗余的結構化數據,也就是將客觀世界主觀抽象成設計數據庫,再通過知識表示形成知識庫。

  10、機電液一體化云平臺知識服務技術

  知識服務技術著手于知識的自動推送,有序地組織機、電、液一體化跨學科知識,并在合適的設計過程中推送給設計人員合適的設計知識,從而實現跨學科知識服務的個性化、高效化和智能化。

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